平坦度控制方法及装置、涂膜的形成方法及装置

文档序号:152571 发布日期:2021-10-26 浏览:55次 >En<

阅读说明:本技术 平坦度控制方法及装置、涂膜的形成方法及装置 (Flatness control method and device, and method and device for forming coating film ) 是由 荻原勤 于 2021-04-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种平坦度控制方法及装置、涂膜的形成方法及装置。本发明的平坦度控制方法,用于晶圆的平坦度控制,其包含以下步骤:准备具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物的固持构件的步骤;使晶圆吸附于该固持构件的该固持面,而使该晶圆固持于该固持构件的步骤;测量该晶圆的平坦度,而取得该晶圆的平坦度的信息的步骤;及基于该平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附的步骤。(The invention provides a flatness control method and device, and a method and device for forming a coating film. The flatness control method of the invention is used for controlling the flatness of the wafer, and comprises the following steps: preparing a holding member having a holding surface including a plurality of segments each having a dry-adhesive fibrous structure; a step of attaching a wafer to the holding surface of the holding member to hold the wafer on the holding member; measuring the flatness of the wafer to obtain the flatness information of the wafer; and releasing the wafer from being adsorbed by the dry adhesive fibrous structure in a part of the plurality of sections of the holding surface of the holding member based on the flatness information.)

平坦度控制方法及装置、涂膜的形成方法及装置

技术领域

本发明关于一种平坦度控制方法、涂膜的形成方法、平坦度控制装置、及涂膜形成装置。

背景技术

伴随大型集成电路(LSI)的高集成化与高速度化,而要求图案规格微型化的现在,针对目前作为通用技术而使用的利用化学增幅型光致抗蚀剂的光刻,要如何对使用的光源进行更微细且高精度的图案加工,已进行了各种技术开发。

在利用化学增幅型光致抗蚀剂的光刻中,将被加工体亦即晶圆加以固定,并在被固定的状态下,涂布化学增幅型光致抗蚀剂膜形成材料。吾人知悉作为晶圆的固定,例如为真空吸附、静电吸附等广泛普及的方法,或是使用粘接膜或粘接片等的方法(例如专利文献1及2)。然而,若使用粘接膜或粘接片而加以固定,则在将晶圆从支撑体取下时,会有粘接剂的一部分残存于晶圆上的问题。

作为未使用粘接剂或接合剂的固定方法,使用例如专利文献3所记载的真空夹头、及专利文献4所记载的通过毛细力而进行夹持的方法。若使用该多个方法,则可解决粘接剂残存的问题。

参照图14及图15,并说明以“通过利用真空夹头的真空吸附所进行的晶圆固定方法”,将化学增幅型光致抗蚀剂涂布至晶圆的例子。首先,如图14的左侧所示,在真空夹头4上载置晶圆5。接着,如图14的中央所示,使真空夹头4动作,以固定晶圆5。接着,如图14的右侧所示,使晶圆5在通过真空夹头4固定住的状态下旋转,并在晶圆5上旋转涂布用于形成化学增幅型光致抗蚀剂膜9的组成物,而形成化学增幅型光致抗蚀剂膜9。图15是从图14中的方向C观察的化学增幅型光致抗蚀剂膜9的俯视图。

如图14及图15所示,如此形成的化学增幅型光致抗蚀剂膜9,会无法避免地产生不均匀的涂布膜。原因在于,有时涂布有化学增幅型光致抗蚀剂膜9的晶圆5并未具有充分的平坦度。若膜厚不均匀,则会在通过光刻所进行的图案加工时,产生部分曝光装置的焦点失焦的范围,而使在该部位中的曝光图案尺寸的变动产生。

因此,为了通过光刻而进行微细且高精度的图案加工,需要开发可降低在涂布化学增幅型光致抗蚀剂膜等涂膜时产生的涂布膜厚变动的技术。

又,并不限定于形成涂膜的情况,在固持晶圆而施予加工的情况,由于若未将晶圆固持为平坦,则会导致在晶圆面内不均匀地施予加工,因此如何将晶圆固持为平坦便成为问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]专利第5646395号说明书

[专利文献2]日本特开2019-134109号公报

[专利文献3]日本特开2005-32959号公报

[专利文献4]专利第5596058号公报

[专利文献5]美国专利申请公开第2015/0368519号公报

[专利文献6]美国专利第9,566,722号公报

[专利文献7]美国专利申请公开第2015/0072110号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]APPLIED MATERIAL&INTERFACES,Vol.1,No.4,pp.849-855,2009

[非专利文献2]J.Adhesion Sci.Technol.,Vol.17,No.8,pp.1055-1073

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明是为了解决上述问题而完成的,目的在于提供一种可充分控制晶圆的平坦度的平坦度控制方法、及可实施此方法的平坦度控制装置。又,本发明的目的在于提供一种可降低在涂布涂膜时产生的涂布膜厚变动的涂膜的形成方法、及可实施此方法的涂膜形成装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成上述课题,本发明提供一种平坦度控制方法,是晶圆的平坦度控制方法,其包含以下步骤:准备具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物的固持构件的步骤;使晶圆吸附于该固持构件的该固持面,而使该晶圆固持于该固持构件的步骤;测量该晶圆的平坦度,而取得该晶圆的平坦度的信息的步骤;及基于该平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附的步骤。

依本发明的平坦度控制方法,通过基于晶圆的平坦度的信息,而部分地释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,可充分控制晶圆的平坦度。通过使用“通过本发明的平坦度控制方法而控制过平坦度的晶圆”,可在例如将涂膜形成用组成物涂布于此晶圆上时,降低涂布膜厚变动的产生。

取得该平坦度的信息的步骤,可为测量被固持于该固持构件前的该晶圆的该平坦度,而取得该平坦度的信息的步骤。

或者,取得该平坦度的信息的步骤,可为测量在被固持于该固持构件的状态下的该晶圆的该平坦度,而取得该平坦度的信息的步骤。

如此,用于控制平坦度的晶圆的平坦度的信息,可为在被固持于固持构件之前者,亦可为在被固持于固持构件的状态下者。

关于该干式粘接性纤维构造物,较佳地使用包含多个微纤维及/或多个纳米纤维者。

通过使用包含多个微纤维及/或多个纳米纤维的干式粘接性纤维构造物,可更容易进行干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附的部分释放。

该晶圆包含多个经分割的区域,该晶圆的该平坦度的信息是包含该晶圆的该多个经分割的区域各自的平坦度的信息;本发明的平坦度控制方法还包含以下步骤:从该平坦度的信息,判断该晶圆的该多个经分割的区域中,朝该固持构件的该固持面突出的被控制区域的步骤;上述释放吸附的步骤,较佳地在该固持构件的该多个区段当中对应于该被控制区域的区段中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

通过在固持构件的固持面的多个区段当中对应于晶圆的上述被控制区域的区段中,释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,可减少晶圆的凹凸,由此可更精密地控制晶圆的平坦度。

又,本发明提供一种涂膜的形成方法,是在晶圆上形成涂膜的方法,其包含以下步骤:通过本发明的平坦度控制方法,而控制该晶圆的平坦度的步骤;及将涂膜形成用组成物涂布于控制过该平坦度的该晶圆上的步骤。

通过将涂膜形成用组成物涂布于通过本发明的平坦度控制方法而控制过平坦度的晶圆上,可在涂布涂膜形成用组成物时,降低涂布膜厚变动的产生。

本发明的涂膜的形成方法还包含以下步骤:

准备参照晶圆,并使和该固持构件相向的该参照晶圆的整个面吸附于该固持构件的该固持面,而使该参照晶圆固持于该固持构件的步骤;

测量处于被固持在该固持构件的状态下的该参照晶圆的平坦度,而取得该参照晶圆的平坦度的信息的步骤;

在被固持于该固持构件的状态下的该参照晶圆上,涂布涂膜形成用组成物而形成参照涂膜的步骤;及

取得该参照涂膜的表面状态的信息的步骤;

在上述释放吸附的步骤中,较佳地除了基于该晶圆的平坦度的信息之外,亦基于该参照晶圆的平坦度的信息、及该参照涂膜的表面状态的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

依如此的涂膜的形成方法,例如可配合涂布条件或涂布装置,而更充分地控制晶圆的平坦度,并可更加抑制形成于晶圆上的涂膜的涂布膜厚变动,而再现性良好地形成所期望的涂膜。

又,较佳地通过旋转涂布涂布该涂膜形成用组成物。

通过将涂膜形成用组成物进行旋转涂布,可更加降低涂布膜厚变动的产生。

又,可使用光致抗蚀剂膜形成用组成物作为该涂膜形成用组成物。

通过使用光致抗蚀剂膜形成用组成物作为上述涂膜形成用组成物,可形成无涂布膜厚变动的均匀光致抗蚀剂膜。

又,本发明提供一种平坦度控制装置,是晶圆的平坦度控制装置,其包含:固持构件,具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物,并以该固持面吸附晶圆而固持晶圆;及控制器,基于该晶圆的平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

依本发明的平坦度控制装置,可基于晶圆的平坦度的信息,而部分地释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,可充分地控制晶圆的平坦度。通过采用“使用本发明的平坦度控制装置而控制过平坦度的晶圆”,可在例如于此晶圆上涂布涂膜形成用组成物时,降低涂布膜厚变动的产生。

本发明的平坦度控制装置可还包含测量装置,其测量该晶圆的平坦度,而取得该晶圆的平坦度的信息。

依如此的平坦度控制装置,可通过此测量装置,而取得被固持于固持构件前的晶圆的平坦度的信息、及/或取得被固持于固持构件的状态下的晶圆的平坦度的信息。

该干式粘接性纤维构造物较佳地包含多个微纤维及/或多个纳米纤维。

具备“包含多个微纤维及/或多个纳米纤维的干式粘接性纤维构造物”的平坦度控制装置,可更容易进行干式粘接性纤维构造物晶圆对所进行的吸附的部分释放。

该晶圆包含多个经分割的区域,该晶圆的该平坦度的信息,包含该晶圆的该多个经分割的区域各自的平坦度的信息,该控制器较佳地进行以下控制:从该平坦度的信息,判断该晶圆的该多个经分割的区域中,朝该固持构件的该固持面突出的被控制区域;及在该固持构件的该多个区段当中对应于该被控制区域的区段中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

具备“以在固持构件的固持面的多个区段当中对应于晶圆的上述被控制区域的区段中,释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附的方式构成的控制器”的平坦度控制装置,可减少晶圆的凹凸,由此可更精密地控制晶圆的平坦度。

又,本发明提供一种涂膜形成装置,其包含本发明的平坦度控制装置及涂布装置,该涂布装置在通过该平坦度控制装置加以固持而平坦化后的该晶圆上,涂布涂膜形成用组成物。

根据包含本发明的平坦度控制装置、及如上述般构成的涂布装置的涂膜形成装置,可降低涂布涂膜形成用组成物时的涂布膜厚变动的产生。

该控制器除了基于该晶圆的平坦度的信息之外,亦基于参照晶圆的平坦度的信息及参照涂膜的表面状态的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附,

该参照晶圆的平坦度的信息,较佳地处于“和该固持构件相向的整个面被吸附于该固持构件的该固持面的状态下”的参照晶圆的平坦度的信息,

该参照涂膜的表面状态的信息,较佳地在处于“和该固持构件相向的整个面被吸附于该固持构件的该固持面的状态下”的该参照晶圆上,使用该涂布装置而形成有涂膜的表面状态的信息。

通过使用如此的涂膜形成装置,例如可配合涂布条件或涂布装置,而更充分地控制晶圆的平坦度,并可更抑制形成于晶圆上的涂膜的涂布膜厚变动,而再现性良好地形成所期望的涂膜。

[发明效果]

如以上所述,依本发明的平坦度控制方法,可充分地控制晶圆的平坦度。通过在如此控制过平坦度的晶圆上,例如涂布涂膜形成用组成物而形成涂膜,可降低涂布组成物时的涂布膜厚变动的产生。又,通过利用本发明的平坦度控制方法而形成涂膜,可形成涂布膜厚变动较少的光致抗蚀剂膜。通过在光刻中使用涂布膜厚变动较少的光致抗蚀剂膜,可实施无线宽变动的图案加工。

又,根据本发明的平坦度控制装置,可实施本发明的平坦度控制方法。又,根据本发明的涂膜的形成方法,通过在控制过平坦度的晶圆上涂布涂膜形成用组成物而形成涂膜,可降低涂布组成物时的涂布膜厚变动的产生。又,根据本发明的涂膜形成装置,可实施本发明的涂膜的形成方法。

附图说明

图1是显示本发明的平坦度控制装置的一例的概略剖面图。

图2是显示图1的平坦度控制装置所具备的固持构件的概略剖面图。

图3是图1及图2所示的固持构件的概略俯视图。

图4是显示本发明的平坦度控制装置的另一例的概略剖面图。

图5是显示本发明的平坦度控制装置可具备的一例的固持构件的概略剖面图。

图6是显示本发明的平坦度控制装置可具备的另一例的固持构件的概略剖面图。

图7是显示本发明的涂膜形成装置的一例的概略剖面图。

图8是图2所示的固持构件在将对晶圆的吸附一部分释放的状态下的一例的概略剖面图。

图9是显示本发明的涂膜的形成方法的一例中的一个步骤的概略剖面图。

图10是本发明的涂膜形成方法的一例中的在涂膜形成用组成物涂布步骤后的晶圆及涂膜的概略剖面图。

图11是从图10的方向A观察的涂膜的俯视图。

图12是处于通过吸附而被固持于本发明的一例的平坦度控制装置的固持构件的状态下的参照晶圆、及形成于其上的参照涂膜的概略剖面图。

图13是从图12的方向B观察的参照涂膜的俯视图。

图14是显示以往的涂膜形成方法的一连串步骤的概略剖面图。

图15是从图14的方向C观察的光致抗蚀剂膜的俯视图。

其中,附图中符号的简单说明如下:

1:固持构件;2:控制器;3:测量装置;4:真空夹头;5:晶圆;5’:参照晶圆;6:涂布装置;7:涂膜(光致抗蚀剂膜);8:参照涂膜;9:光致抗蚀剂膜;10:固持面;11:区段;11a:区段的一部分;11b:区段的一部分;12:干式粘接性纤维构造物;12a:纤维;12b:抹刀状前端;12c:前端;12d:纤维;12e:抹刀状前端;13:基座;13a:穿通孔;14:载具;14a:穿通孔;51:经分割的区域;51a:被控制区域;51b:被控制区域以外的区域;100:平坦度控制装置;200:涂膜形成装置;A、B、C:方向。

具体实施方式

如上所述,为了通过光刻进行微细且高精度的图案加工,需要开发可充分控制晶圆的平坦度的方法。

本案发明人针对上述课题屡次用心检讨后的结果发现,通过使用干式粘接性纤维构造物作为固持构件,并基于被控制对象亦即晶圆的平坦度的信息,而部分释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,可充分控制晶圆的平坦度,因而完成本发明。

亦即,本发明的平坦度控制方法,是一种晶圆的平坦度控制方法,其包含以下步骤:准备具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物的固持构件的步骤;使晶圆吸附于该固持构件的该固持面,而使该晶圆固持于该固持构件的步骤;测量该晶圆的平坦度,而取得该晶圆的平坦度的信息的步骤;及基于该平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附的步骤。

又,本发明的涂膜的形成方法,是在晶圆上形成涂膜的方法,其包含以下步骤:通过本发明的平坦度控制方法,而控制该晶圆的平坦度的步骤;及在控制过该平坦度的该晶圆上,涂布涂膜形成用组成物的步骤。

又,本发明的平坦度控制装置,是晶圆的平坦度控制装置,其包含:固持构件,具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物,并以该固持面吸附晶圆而固持晶圆;及控制器,基于该晶圆的平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

又,本发明的涂膜形成装置,是具备本发明的平坦度控制装置及涂布装置,该涂布装置在通过该平坦度控制装置固持而平坦化后的该晶圆上,涂布涂膜形成用组成物。

以下,详细说明本发明,但本发明并不限定于此。

<平坦度控制装置>

首先,说明本发明的平坦度控制装置。

本发明的平坦度控制装置,是晶圆的平坦度控制装置,其包含:固持构件,具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物,并以该固持面吸附晶圆而固持晶圆;及控制器,基于该晶圆的平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

依本发明的平坦度控制装置,可基于晶圆的平坦度的信息,而部分释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,故可充分控制晶圆的平坦度。通过使用通过本发明的平坦度控制装置控制过平坦度的晶圆,可在此晶圆上涂布涂膜形成用组成物时,降低涂布膜厚变动的产生。

又,所谓通过本发明而控制晶圆的平坦度,并不限定于提高晶圆的平坦度,例如亦包含调节晶圆的平坦度,以使得在晶圆上涂布涂膜形成用组成物而形成涂膜时,可再现性良好地获得所期望的涂布膜厚。亦即,依本发明,亦可根据需要控制晶圆的平坦度而在晶圆上产生所期望的凹凸。

接着,参照图式,并详细说明本发明的平坦度控制装置的实施态样。

图1是显示本发明的平坦度控制装置的一例的概略剖面图。图2是图1的平坦度控制装置所具备的固持构件的概略剖面图。图3是图1及图2所示的固持构件的概略俯视图。

图1所示的平坦度控制装置100包含固持构件1及控制器2。固持构件1具有面朝上的固持面10。

如图2及图3所示,固持构件1的固持面10包含有多个区段11。在图3中,通过线将各区段11加以区别,但亦可不具有明确的边界。区段11各自具备了图2所示的干式粘接性纤维构造物12。干式粘接性纤维构造物12由基座13所支撑。基座13由载具14所支撑。固持构件1由干式粘接性纤维构造物12、基座13及载具14所构成。干式粘接性纤维构造物12、基座13及载具14的细节会在之后叙述。

干式粘接性纤维构造物12可吸附于与其前端接触的物体,且可释放对物体的吸附(脱附)。多个干式粘接性纤维构造物12的前端构成固持面10。固持构件1通过包含如此的干式粘接性纤维构造物12,而能以固持面10吸附晶圆5并固持晶圆5。又,通过使固持构件1的固持面10的多个区段11各自包含干式粘接性纤维构造物12,可在各区段11中,独立于其他区段11而进行干式粘接性纤维构造物12对晶圆5的吸附及释放。

控制器2基于晶圆5的平坦度的信息,而在固持构件1的固持面10的多个区段11的一部分中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附。控制器2与固持构件1的连接形态并未特别限定。

图1所示的平坦度控制装置100,通过具备如此的固持构件1及控制器2,可基于晶圆的平坦度的信息,而部分释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,而可充分控制晶圆的平坦度。

又,例如,控制器2亦可除了基于晶圆5的平坦度的信息之外,亦基于参照晶圆的平坦度的信息及参照涂膜的表面状态的信息,而在固持构件1的固持面10的多个区段11的一部分中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附。

此处所使用的参照晶圆的平坦度的信息,是处于“和固持构件1相向的整个面被吸附于固持构件1的固持面10的状态下”的参照晶圆的平坦度的信息。又,参照涂膜的表面状态的信息,是在处于“和固持构件1相对的整个面被吸附于固持构件1的固持面10的状态下”的参照晶圆上所形成的涂膜的表面状态的信息。参照晶圆及参照涂膜的细节会在之后叙述。

如此构成的控制器2,可将参照涂膜的表面状态作为指纹的信息而加以使用。如此的控制器2可基于晶圆5的平坦度的信息、参照晶圆的平坦度的信息、及参照涂膜的表面状态的信息,而在固持构件1的固持面10的多个区段11的一部分中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附来控制晶圆5的平坦度,以使得能够在晶圆5上形成具有所期望的表面状态的涂膜。此处所谓的所期望的表面状态,例如是将“应从参照涂膜的表面状态进行修正的点(例如涂布分布)”修正后的表面状态。

具备如此的控制器2的平坦度控制装置100,例如可配合涂布条件或涂布装置,而更充分地控制晶圆5的平坦度。由此,通过使用如此的平坦度控制装置100,可更加抑制形成于晶圆5上的涂膜的涂布膜厚变动,而再现性良好地形成所期望的涂膜。

本发明的平坦度控制装置100还具备图4所示的测量装置3,其测量晶圆5的平坦度,而取得晶圆5的平坦度的信息。

测量装置3可取得被固持于固持构件1前的晶圆5的平坦度的信息,或是亦可取得被固持于固持构件1的状态下的晶圆5的平坦度的信息。获得通过测量装置3所测得的晶圆5的平坦度的信息的方法,并无特别限定。例如,测量装置3可通过光学干涉式平面度测试器,而取得晶圆5的平坦度的信息。

又,本发明的平坦度控制装置亦可不包含测量装置。此情况下,亦可使用有别于本发明的平坦度控制装置的测量装置,而取得晶圆的平坦度的信息。

如图2所示,晶圆5可包含多个经分割的区域51。此情况下,晶圆5的平坦度的信息可包含多个经分割的区域51各自的平坦度的信息。又,如图2所示,各经分割的区域51亦可未具有明确的边界。又,在图2中,为了说明而使晶圆5显示为大波浪状,但被控制对象亦即晶圆5的平坦度并无特别限定。

又,此情况下,控制器2较佳地进行以下控制:从晶圆5的平坦度的信息,判断晶圆5的多个经分割的区域51中,朝固持构件1的该固持面10突出的被控制区域51a;及在固持构件1的多个区段11当中对应于被控制区域51a的区段11a中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附。通过具备如此的控制器2,可减少晶圆的凹凸,由此可更精密地控制晶圆的平坦度。

接着,参照图式并详细说明本发明的平坦度控制装置所具备的固持构件的例子。然而,本发明的平坦度控制装置所具备的固持构件,只要具有包含多个区段的固持面,且多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物,并以固持面吸附晶圆而固持晶圆即可,并不限定于以下说明的例子。

图5是本发明的平坦度控制装置可具备的一例的固持构件的概略剖面图。图5是图2所示的固持构件1的一部分的概略剖面图。

固持构件1包含:载具14、被支撑在载具14上的基座13、及被支撑在基座13上的干式粘接性纤维构造物(dry adhesive fiber structure)12。

干式粘接性纤维构造物12包含多个纤维12a。多个纤维12a可包含多个纳米纤维,亦可包含多个微纤维,亦可包含这两者。亦即,干式粘接性纤维构造物12可包含多个微纤维及/或多个纳米纤维。

图5所示的多个纤维12a各自具备抹刀状(刮勺状)的前端12b。多个前端12b构成固持面10。该多个前端12b,可在与“和其接触的物体”之间,使范德华力等分子表面力作用而干式粘接(dry adhesion)于物体。此粘接亦与毛细作用有关。

干式粘接性纤维构造物12所包含的纤维12a可进行各式各样的变形。例如,如图6所示,亦可在各纤维12a的前端12c上,进一步存在多个纤维12d。纤维12d的直径小于支撑它们的纤维12a的直径。又,多个纤维12d各自包含抹刀状的前端12e。该多个前端12e构成固持面10。图6所示的构造,例如亦可为阶层式构造。

干式粘接性纤维构造物12的吸附性,例如可通过纤维12a的直径、前端12b的形状、纤维12d的直径、及/或前端12e的形状来加以控制。

基座13与多个纤维12a成为一体而支撑它们。基座13在对应于多个纤维12a的每一个的位置形成有穿通孔13a。在其他态样中,基座13亦可与多个纤维12a分开设置。

载具14支撑基座13。载具14设有与基座13的各穿通孔13a连通的穿通孔14a。

例如,可通过通过基座13的穿通孔13a、与载具14的穿通孔14a而,对纤维12a施加应力、及/或降低或是消除对纤维12a施加的应力,而对每个纤维12a控制纤维12a与晶圆5的吸附及其释放。

亦即,本发明的平坦度控制装置,通过具备包含多个微纤维及/或多个纳米纤维的干式粘接性纤维构造物,而可更容易地进行干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附的部分释放。

以上所例示的干式粘接性纤维构造物12,例如揭露于专利文献5及非专利文献1。又,关于以上所例示的干式粘接性纤维构造物12的制造方法,例如可列举专利文献6及7、以及非专利文献2所记载的方法。又,该多个文献并未提及任何“为了控制晶圆的平坦度,而控制干式粘接性纤维构造物所进行的吸附”。

关于可使用本发明的平坦度控制装置而进行的平坦度控制方法,会在之后叙述。

<涂膜形成装置>

接着,说明本发明的涂膜形成装置。

本发明的涂膜形成装置,具备本发明的平坦度控制装置及涂布装置,该涂布装置将涂膜形成用组成物涂布至通过该平坦度控制装置固持并平坦化后的该晶圆。

先前说明的本发明的平坦度控制装置,可充分控制晶圆的平坦度。根据具备如此的平坦度控制装置、及上述涂布装置的本发明的涂膜形成装置,可在将涂膜形成用组成物涂布至晶圆上时,降低涂布膜厚变动的产生。

接着,参照图式,并详细说明本发明的涂膜形成装置的实施态样。

图7是显示本发明的涂膜形成装置的一例的概略剖面图。

图7所示的涂膜形成装置200具备平坦度控制装置100及涂布装置6。平坦度控制装置100是图1所示的本发明的一例的平坦度控制装置100。

图7所示的涂膜形成装置200,还具备真空夹头4。真空夹头4可脱附地支撑固持构件1。

固持构件1可将晶圆5固持在固持面10上。平坦度控制装置100可如先前说明般控制晶圆5的平坦度。

涂布装置6将涂膜形成用组成物涂布至晶圆5。

当控制器2除了基于先前说明的晶圆5的平坦度的信息之外,亦基于参照晶圆的平坦度的信息、及参照涂膜的表面状态的信息,而在固持构件1的固持面10的多个区段11的一部分中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附的情况下,控制器2例如较佳地配合涂布装置6的规格及涂布条件,而控制上述吸附。

关于可使用本发明的涂膜形成装置而进行的涂膜的形成方法,会在之后叙述。

<平坦度控制方法>

接着,说明本发明的平坦度控制方法。

本发明的平坦度控制方法是晶圆的平坦度控制方法,其包含以下步骤:准备具有包含多个区段的固持面,且该多个区段各自具备干式粘接性纤维构造物的固持构件的步骤;使晶圆吸附于该固持构件的该固持面,而使该晶圆固持于该固持构件的步骤;测量该晶圆的平坦度,而取得该晶圆的平坦度的信息的步骤;及基于该平坦度的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附的步骤。

根据本发明的平坦度控制方法,可通过基于晶圆的平坦度的信息,而部分释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附,以充分控制晶圆的平坦度。通过使用通过本发明的平坦度控制方法控制过平坦度的晶圆,可在将涂膜形成用组成物涂布至此晶圆上时,降低涂布膜厚变动的产生。

本发明的平坦度控制方法,例如可使用先前所说明的本发明的平坦度控制装置而实施。然而,本发明的平坦度控制方法,亦可使用本发明的平坦度控制装置以外的装置而执行。

接着,参照图式并详细说明本发明的平坦度控制方法的实施态样。

以下所说明的平坦度控制方法,使用参照图1~图3说明过的平坦度控制装置100。因此,会省略重复的说明。

首先,进行图1~图3所示的准备固持构件1的步骤。

接着,如图2所示,进行使晶圆5吸附于固持构件1的固持面10,而使晶圆5固持于固持构件1的步骤。此时,使晶圆5吸附在图3所示的多个区段11。可吸附在所有的多个区段11,亦可吸附在多个区段11的一部分。

另一方面,进行测量晶圆5的平坦度,而取得晶圆5的平坦度的信息的步骤。

取得平坦度的信息的步骤,例如可测量被固持于固持构件1前的晶圆5的平坦度,而取得平坦度的信息。此情况下,可使用参照图4说明过的测量装置3,亦可使用有别于平坦度控制装置100的测量装置。

或者,取得平坦度的信息的步骤,亦可测量被固持于固持构件1的状态下的晶圆5的平坦度,而取得平坦度的信息。此情况下,亦可使用参照图4说明过的测量装置3,亦可使用有别于平坦度控制装置100的测量装置。

亦即,取得平坦度的信息的步骤,可在使晶圆5固持于固持构件1的步骤前进行,亦可在使晶圆5固持于固持构件1的步骤后进行。

晶圆5的平坦度的信息,较佳地包含晶圆5的多个经分割的区域51各自的信息。

接着,进行基于晶圆5的平坦度的信息,而在固持构件1的固持面10的多个区段11的一部分中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附的步骤。

通过此步骤,可充分控制晶圆5的平坦度。另一方面,当在多个区段11中吸附于晶圆5的所有区段中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附的情况下,并无法控制晶圆5的平坦度。

参照图8并说明释收吸附的步骤的具体例。

图8是将图2所示的固持构件对晶圆进行的吸附一部分释放后的状态的一例的概略剖面图。在图8中,将吸附进行“部分释放”前的晶圆5的外形以点线表示,将吸附进行“部分释放”后的晶圆的外形以实线表示。

在此例中还包含以下步骤:从晶圆5的平坦度的信息,判断晶圆5的多个经分割的区域51中,朝固持构件1的固持面10突出的被控制区域51a的步骤。

又,如图8所示,在释放吸附的步骤中,进行在固持构件1的多个区段11当中对应于被控制区域51a的区段11a中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附的步骤。

如图8所示,通过如此的释放吸附的步骤,会在多个区段11中于未释放吸附的区段11b与释放吸附的区段11a之间,产生吸附状态的差。通过此差,晶圆5的被控制区域51a会往上方位移,同时此区域51a以外的区域51b会往下方位移。其结果,可更减少晶圆5的凹凸,由此可更精密地控制晶圆5的平坦度。

又,通过释放部分的吸附,亦可控制晶圆5与固持构件1的吸附状态。

以上所说明的判断被控制区域51a的步骤、及释放吸附的步骤,可使用图1所示的控制器2来执行。

又,如图3所示,通过使用具有“包含如棋盘的网格般配置的多个区段11的固持面10”的固持构件1,可更细微地控制晶圆5的平坦度。

又,如先前所说明,通过使用包含多个微纤维及/或多个纳米纤维的干式粘接性纤维构造物,可更容易进行干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附的部分释放。

用于控制吸附及其释放的具体手段,并无特别限定。例如,如先前参照图5所说明般,可通过通过基座13的穿通孔13a与载具14的穿通孔14a,对纤维12a施加应力或是降低或消除对纤维12a施加的应力,而对每个纤维12a控制纤维12a与晶圆5的吸附及其释放。或者,亦可对晶圆5的被控制区域51a施加较弱的力,以释放区段11a的纤维12a所进行的吸附。

<涂膜的形成方法>

接着,说明本发明的涂膜的形成方法。

本发明的涂膜的形成方法,包含以下步骤:通过本发明的平坦度控制方法,而控制该晶圆的平坦度的步骤;及将涂膜形成用组成物涂布于控制过该平坦度的该晶圆上的步骤。

通过将涂膜形成用组成物涂布于通过本发明的平坦度控制方法控制过平坦度的晶圆上,可在涂布涂膜形成用组成物时,降低涂布膜厚变动的产生。

又,本发明的涂膜的形成方法,还包含以下步骤:

准备参照晶圆,并使与该固持构件相向的该参照晶圆的整个面吸附于该固持构件的该固持面,而使该参照晶圆固持于该固持构件的步骤;

测量处于被固持在该固持构件的状态下的该参照晶圆的平坦度,而取得该参照晶圆的平坦度的信息的步骤;

将涂膜形成用组成物涂布至被固持于该固持构件的状态下的该参照晶圆上,而形成参照涂膜的步骤;及

取得该参照涂膜的表面状态的信息的步骤;

在上述释放吸附的步骤中,较佳地除了基于该晶圆的平坦度的信息之外,亦基于该参照晶圆的平坦度的信息、及该参照涂膜的表面状态的信息,而在该固持构件的该固持面的该多个区段的一部分中,释放该干式粘接性纤维构造物对该晶圆所进行的吸附。

通过如此的涂膜的形成方法,例如可配合涂布条件或涂布装置,而更充分地控制晶圆的平坦度,并可更抑制形成于晶圆上的涂膜的涂布膜厚变动,而再现性良好地形成所期望的涂膜。

又,较佳地通过旋转涂布来涂布涂膜形成用组成物。

通过将涂膜形成用组成物进行旋转涂布,可形成更平坦的涂膜,其结果,可更降低涂布膜厚变动的产生。

可使用特别要求平坦度的光致抗蚀剂膜形成用组成物,作为该涂膜形成用组成物。

通过使用光致抗蚀剂膜形成用组成物作为上述涂膜形成用组成物,可形成平坦且均匀的光致抗蚀剂膜。特别是,根据本发明的涂膜的形成方法,可形成降低涂布膜厚变动的产生的光致抗蚀剂膜。

形成的光致抗蚀剂膜,例如可作为单层或是多层光致抗蚀剂蚀刻法中的光刻用涂布膜而使用。因此,作为光致抗蚀剂膜形成用组成物例如可列举:感光性光致抗蚀剂组成物、电子束感光性光致抗蚀剂组成物、定向自组装光致抗蚀剂组成物、纳米压印用光致抗蚀剂组成物等上层光致抗蚀剂膜形成用组成物、含硅光致抗蚀剂下层膜形成用组成物、及有机下层膜形成用组成物等。又,本发明的涂膜的形成方法所使用的涂膜形成用组成物,并不限定于光致抗蚀剂膜形成用组成物。

本发明的涂膜的形成方法,例如可使用先前所说明的本发明的涂膜的形成装置而加以实施。然而,本发明的涂膜的形成方法,亦可使用本发明的涂膜的形成装置以外的装置来执行。

接着,参照图式并说明本发明的涂膜的形成方法的实施态样。

以下所说明的一例的涂膜的形成方法,使用参照图7说明过的一例的涂膜形成装置200。因此,会省略重复的说明。

首先,进行使用平坦度控制装置100,并通过本发明的平坦度控制方法而控制晶圆5的平坦度的步骤。

接着,如图9所示,在固持构件1的载具14的下方,使用真空夹头4来固定固持构件1。由此,可确保涂布中的晶圆5的稳定性。

接着,进行使用涂布装置6,将涂膜形成用组成物涂布至控制过平坦度的晶圆5上的步骤。

图10是显示将涂膜形成用组成物涂布至晶圆5上而形成涂膜7的状态的概略剖面图。图11是从图10的方向A观察的涂膜的俯视图。

若将图11与先前说明过的图15进行比较,则会发现使用本发明的涂膜的形成方法而形成的涂膜7和使用以往的方法而形成的化学增幅型光致抗蚀剂膜9相比,不均匀较少。原因在于,通过本发明的平坦度控制方法充分控制了晶圆5的平坦度。

又,由于图10及11所示的涂膜7和使用以往的方法而形成的化学增幅型光致抗蚀剂膜9相比,不均匀较少,因此降低了涂布膜厚变动。

在涂膜7为光致抗蚀剂膜的情况下,由于如此形成的光致抗蚀剂膜7抑制了成为光刻的弊害的涂布膜厚变动的产生,因此适用于通过光刻所进行的微细且线宽不会变动的图案加工。

又,如先前所说明,干式粘接性纤维构造物12不仅可吸附于和其前端接触的物体,亦可释放对物体进行的吸附(脱附)。因此,在形成涂膜7之后,可在固持构件1的固持面10的所有区段11中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附,由此,可较容易将晶圆5从固持构件1取下。

接着,参照图式并说明本发明的涂膜的形成方法的其他变形例。

此例的涂膜的形成方法,大致上来说在以下所述的点上,与先前说明过的例子不同:还包含以下步骤:分别取得参照晶圆的平坦度的信息及参照涂膜的表面状态的信息的步骤;在释放吸附的步骤中,除了基于涂布涂膜的晶圆的平坦度的信息之外,亦基于参照晶圆的平坦度的信息、及参照涂膜的表面状态的信息,而部分释放干式粘接性纤维构造物对晶圆所进行的吸附。

在此例中,首先,准备图13所示的参照晶圆5’。参照晶圆5’并无特别限定,但较佳地与形成涂膜的晶圆5相同材料者。接着,如图12所示,使和此固持构件1相向的参照晶圆5’的整个面吸附于固持构件1的固持面10,而使参照晶圆5’固持于固持构件1。测量此状态下的参照晶圆5’的平坦度,而取得参照晶圆5’的平坦度的信息。此测量可通过与“先前说明过的用于取得晶圆5的平坦度的信息的手段”相同的手段来进行。

接着,以和参照图9及图10说明过的相同的程序,使用涂布装置6将涂膜形成用组成物涂布至此状态下的参照晶圆5’上。由此,在参照晶圆5’上形成图12所示的参照涂膜8。

形成的参照涂膜8由“从图12的方向B观察的图13所示的俯视图”可清楚得知,于表面包含有不均匀。此不均匀例如称为雾霭,会成为通过光刻所进行的图案加工的弊害的缺陷。

接着,取得形成的参照涂膜8的表面状态的信息。参照涂膜8的表面状态的信息,例如可通过光学干涉式膜厚计或椭圆偏光式膜厚计而取得。

接着,从固持构件1将参照晶圆5’取下。接着,准备在其上形成涂膜的晶圆5。接着,使和此固持构件1相向的晶圆5的整个面吸附于固持构件1的固持面10,而使晶圆5固持于固持构件1。

接着,在此例中,通过控制器2,除了基于晶圆5的平坦度的信息之外,亦基于先前取得的参照晶圆5’的平坦度的信息及参照涂膜8的表面状态的信息,而在固持构件1的固持面10的多个区段11的一部分中,释放干式粘接性纤维构造物12所进行的吸附。此吸附的释放,可配合涂布装置6的规格及涂布条件而加以控制。

接着,以和参照图9及图10说明过的相同的程序,使用涂布装置6将涂膜形成用组成物涂布至如以上所述般控制过平坦度的晶圆5上。由此,可将“和参照图11说明过的相同的降低了涂布膜厚变动的涂膜7”形成在晶圆5上。

根据此例的涂膜的形成方法,可配合涂布条件或涂布装置,而更充分地控制晶圆5的平坦度,并可更抑制形成于晶圆5上的涂膜7的涂布膜厚变动,而再现性良好地形成所期望的涂膜7。此情况下,为了减少涂膜的变动,并不一定将晶圆5的平坦度控制得较高。

特别是,根据此例的涂膜的形成方法,可形成将产生于参照涂膜8的缺陷加以修正后的涂膜7。

[实施例]

以下,使用实施例及比较例具体说明本发明,但本发明并不限定于此。

(实施例1)

在实施例1中,通过以下程序控制晶圆的平坦度。

首先,准备和图1~图3所示的相同的平坦度控制装置100。固持面10包含配置于如图3所示的棋盘网格的一千个区段11。又,固持构件1的干式粘接性纤维构造物12具有图5所概略地显示的形状。

接着,准备控制对象亦即晶圆5。晶圆5包含一千个经分割的区域51的硅晶圆。

如图2所示,使此晶圆5吸附于固持构件1的固持面10,而使晶圆5固持于固持构件1。

在此状态下,测量晶圆5的经分割的区域51各自的平坦度,并取得平坦度的信息。晶圆5的平坦度为0.4微米。

接着,通过控制器2,基于所得到的平坦度的信息,而判断在晶圆5的多个经分割的区域51中,朝固持构件1的固持面10突出的被控制区域51a。

接着,如图8所示,通过控制器2,在固持构件1的多个区段11当中对应于被控制区域51a的区段11a中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附。吸附的释放是通过在区段11a中,通过图5所示的穿通孔13a及14a而抽拉纤维12的。如此控制过平坦度的晶圆5的平坦度为0.02微米。

(实施例2)

在实施例2中,除了以下的点以外,以和实施例1相同的程序控制晶圆的平坦度。

在实施例2中,在固持于固持构件1前,测量晶圆5的平坦度而取得平坦度的信息,并基于此信息,而与实施例1同样地控制平坦度。固持于固持构件1前的晶圆5的平坦度为0.01微米。又,在实施例2中,关于晶圆5,使用与实施例1相同者。

在实施例2中控制过平坦度的晶圆5的平坦度为0.01微米。

(实施例3)

在实施例3中,在实施例1中控制过平坦度的晶圆5上,通过以下程序形成光致抗蚀剂膜。

如图7所示,将控制过平坦度的晶圆5在被固持于固持构件1的状态下,以真空夹头4加以固定。

接着,使用涂布装置6,将测试用涂膜形成用组成物涂布在此状态的晶圆5上。使用光致抗蚀剂作为测试用涂膜形成用组成物。

接着,以100℃进行烘烤而形成光致抗蚀剂膜。

(实施例4)

在实施例4中,在实施例2中控制过平坦度的晶圆5上,以和实施例3相同的程序形成光致抗蚀剂膜。

(比较例1)

在比较例1中,在未进行过平坦度控制的晶圆5上,以和实施例3相同的程序形成光致抗蚀剂膜。

又,在比较例1所使用的晶圆5,使用和“在实施例1及2所使用的控制平坦度前的晶圆5”相同者。

(比较例2)

在比较例2中,以和实施例1相同的程序,使晶圆5吸附于固持构件1,而使晶圆5固持于固持构件1。接着,释放固持构件1对晶圆5进行的吸附,并将晶圆5取下。取下的晶圆5的平坦度为0.6微米。在如此所获得的晶圆5上,以和实施例3相同的程序形成光致抗蚀剂膜。

[涂布膜厚变动评价]

通过以下程序评价在实施例3及4、以及比较例1及2所取得的光致抗蚀剂膜的涂布膜厚变动。使用椭圆偏光仪测量晶圆面内一千点,并求出其测量值的最大值与最小值。将其结果显示于以下表1。

[表1]

涂布膜厚变动(最大值与最小值的差)
实施例3 0.3A
实施例4 0.3A
比较例1 0.5A
比较例2 0.5A

如表1所示,可知在使用以本发明的平坦度控制方法(实施例1及2)控制过平坦度的晶圆的实施例3及4中,可在涂布光致抗蚀剂膜形成用组成物时降低涂布膜厚变动的产生。

另一方面,在使用未进行过平坦度的控制的晶圆的比较例1及2中,无法在形成光致抗蚀剂膜时抑制涂布膜厚变动的产生。

(实施例5)

在实施例5中,在通过以下程序控制过晶圆的平坦度的晶圆5上,以和实施例3相同的程序形成光致抗蚀剂膜。

首先,准备与在实施例1所使用的晶圆5相同的参照晶圆。接着,使此参照晶圆吸附于固持构件1,而使参照晶圆固持于固持构件1。在此状态下,测量参照晶圆的平坦度,并取得参照晶圆的平坦度的信息。参照晶圆的平坦度为0.01微米。

接着,在参照晶圆上,以和实施例3相同的程序形成参照涂膜亦即光致抗蚀剂膜。以和先前说明过的相同的程序测量形成的参照涂膜的表面状态,而取得参照涂膜的表面状态的信息。

接着,再准备一个和在实施例1所使用的晶圆5相同的晶圆5。接着,使此晶圆5吸附于固持构件1,而使晶圆5固持于固持构件1。在此状态下,测量晶圆5的平坦度,并取得晶圆5的平坦度的信息。此晶圆的平坦度为0.01微米。

接着,基于以上述方式所获得的参照晶圆的平坦度的信息、参照涂膜的表面状态的信息、及晶圆5的平坦度的信息,而判断晶圆5的多个经分割的区域51中的被控制区域。接着,通过控制器2,而在固持构件1的多个区段11当中对应于被控制区域的区段中,释放干式粘接性纤维构造物12对晶圆5所进行的吸附。吸附的释放是在固持构件1的多个区段11当中对应于被控制区域的区段中,通过通过图5所示的穿通孔13a及14a抽拉纤维12而进行的。如此来控制晶圆5的平坦度。

在以上述方式控制过的晶圆5上,以和实施例3相同的程序形成光致抗蚀剂膜。以和实施例3相同的程序评价形成的光致抗蚀剂膜的涂布膜厚变动。

将其结果显示于以下表2。

[表2]

涂布膜厚变动(最大值与最小值的差)
实施例5 0.1A

从表1所示的实施例3的结果与表2所示的实施例5的结果进行比较可知,除了基于晶圆5的平坦度的信息以外,亦基于参照晶圆的平坦度的信息及参照涂膜的表面状态的信息而进行控制的实施例5,和实施例3相比可更降低涂布膜厚变动的产生。

又,以上,虽例示了应用本发明的平坦度控制方法及平坦度控制装置而形成涂膜,特别是形成光致抗蚀剂膜,但应用本发明的平坦度控制方法及平坦度控制装置的加工并不限定于涂膜的形成。例如,本发明的平坦度控制方法及平坦度控制装置,亦可适当地应用于需要晶圆的平坦度的加工。又,应用本发明的平坦度控制方法及平坦度控制装置而形成的涂膜,并不限定于光致抗蚀剂膜。

以上所述仅为本发明较佳实施例,然其并非用以限定本发明的范围,任何熟悉本项技术的人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可在此基础上做进一步的改进和变化,因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

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